Что такое атмосферная река?В связи с наводнениями и оползнями в Калифорнии гидролог объясняет плюсы и минусы этих штормов и как они меняются.

Миллионы калифорнийцев были под оповещением о наводнении как мощная атмосферная река принес проливной дождь на западное побережье в начале февраля 2024 года.Лос-Анджелес увидел один из самых дождливых дней за всю историю наблюдений в феврале выпало более 4 дюймов дождя.4.В других населенных пунктах выпало более 12 дюймов дождя, и они сообщили, что широкомасштабное наводнение. Мусор и оползни неисправность участки автомобильных дорог и дороги в Малибу.

Это был последний из серии атмосферных рек, которые принесут экстремальные осадки на Западное побережье.Хотя этих ураганов и опасаются из-за ущерба, который они могут причинить, они также имеют важное значение для водоснабжения региона, особенно в Калифорнии, поскольку Цянь Цао, - объясняет гидролог из Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Что такое атмосферные реки?

Атмосферная река — это узкий коридор или нить концентрированных водяных паров, переносимых в атмосфере.Это как река в небе, которая может быть 1000 миль в длину.В среднем атмосферные реки имеют около в два раза больше обычного стока реки Амазонки.

Когда атмосферные реки наталкиваются на горы или вступают в местную атмосферную динамику и вынуждены подниматься, влага, которую они несут, охлаждается и конденсируется, поэтому они могут вызвать интенсивные дожди или снегопады.

Атмосферные реки встречаются по всему миру, чаще всего в средних широтах.Они образуются, когда крупномасштабные погодные условия выравниваются, образуя узкие каналы или нити интенсивного переноса влаги.Они начинаются над теплыми водами, обычно в тропических океанах, и направляются к побережью струйными течениями низкого уровня перед холодными фронтами внетропических циклонов.

Вдоль СШАЗападное побережье Тихого океана служит резервуаром влаги для шторма, а горные хребты действуют как барьеры, поэтому на западных сторонах прибрежных хребтов и в Сьерра-Неваде наблюдается так много дождя и снега.

Почему встречные атмосферные реки представляют собой высокий риск наводнений?

Последовательные атмосферные реки, известные как семейства AR, может вызвать значительное наводнение.

Первые сильные ливни пропитывают землю.Как приходят последовательные штормы, их осадки выпадают на почву, которая не может впитать больше воды.Это способствует увеличению стока.Реки и ручьи наполняются.Тем временем из-за высоких температур может начаться таяние снегов, что еще больше увеличит риск стока и наводнений.

Калифорния пережила исторический пробег девяти последовательных атмосферных рек за три недели в декабре 2022 года и январе 2023 года.Штормы помог вернуть большинство водоемов до исторических средних показателей в 2023 году после нескольких лет засухи, но они также привели к разрушительному воздействию наводнения и селевые потоки.

Причины возникновения семей с AR являются активной областью исследований.По сравнению с явлениями, происходящими в одиночных атмосферных реках, семейства AR, как правило, связаны с более низкими высотами атмосферного давления в северной части Тихого океана, более высокими высотами давления над субтропиками, более сильными и более зонально вытянутыми струйными течениями и более теплыми температурами тропического воздуха.

Крупномасштабные погодные условия и климатические явления, такие как Осцилляция Мэддена-Джулиана, или МДЖО, также играют важную роль в поколении AR семей.Активный сдвиг MJO произошел во время событий в начале 2023 года, что склонило шансы к увеличению активности атмосферных рек над Калифорнией.

Недавнее исследование ученых из Стэнфорда и Университета Флориды показало, что штормы в семьях AR нанести в три-четыре раза больший экономический ущерб когда штормы приходят один за другим, чем они могли бы вызвать сами по себе.

Насколько важны атмосферные реки для водоснабжения Западного побережья?

Я гидролог-исследователь, поэтому основное внимание уделяю гидрологическому воздействию атмосферных рек.Хотя атмосферные реки могут привести к опасности наводнений, они также важны для водоснабжения Запада.Атмосферные реки ответственны за прекращение более трети крупнейших засух в регионе, включая сильную засуху в Калифорнии в 2012–2016 годах.

Атмосферные реки обеспечивают в среднем От 30% до 50% годового количества осадков на Западном побережье..

Они также способствуют образованию снежного покрова, который обеспечивает значительную часть круглогодичного водоснабжения Калифорнии.

В среднем за год одна-две реки с экстремальными атмосферными условиями со снегом будут основным источником снежного покрова в Сьерра-Неваде.Вместе атмосферные реки будут вклад примерно от 30% до 40% общего количества снега, накопленного там в среднем за сезон.

Вот почему мои коллеги из Центр западных погодных и водных экстремальных явлений в Океанографическом институте Скриппса, входящем в состав Калифорнийского университета в Сан-Диего, работают над улучшение прогнозов и предсказаний атмосферных рек.Управляющие водными ресурсами должны иметь возможность регулировать водохранилища и рассчитывать, сколько воды они могут сэкономить на засушливый сезон, сохраняя при этом место в резервуарах для управления риском наводнений в результате будущих ураганов.

Как глобальное потепление влияет на атмосферные реки?

Более теплый воздух может удерживать больше влаги.Поскольку в будущем глобальные температуры повысятся, мы можем ожидать более интенсивных атмосферных рек, что приведет к увеличение количества сильных и экстремальных осадков.

Мои исследования также показывают, что более атмосферные реки вероятно, произойдет одновременно в уже влажных условиях.Таким образом, вероятность экстремального наводнения также увеличивается.Другое исследование, проведенное учеными из Вашингтонского университета, предполагает, что произойдет сезонная смена к более атмосферным рекам в начале сезона дождей.

Вероятно, будет и больше изменчивость от года к году в общем годовом количестве осадков, особенно в Калифорнии, согласно исследованию моих коллег из проектов Центра западных погодных и водных экстремальных явлений.

Эта статья была обновлена ​​в феврале.5 декабря 2024 года, с наводнением и оползнями в Калифорнии.